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网络培训教程 莱州市广播电视台胡朝程 计算机网络的基础知识计算机上网方式及相关应用常见的故障分析 一 计算机网络的基础知识 1 计算机网络的定义与组成2 计算机网络的功能3 计算机网络的分类4 传输介质5 局域网6 虚拟局域网VLAN 定义计算机网络是指把若干台地理位置不同 且具有独立功能的计算机 用通信线路和通信设备互相连接起来 以实现彼此之间的数据通信和资源共享的一种计算机系统 计算机网络的组成一个计算机网络是由资源子网和通信子网构成 资源子网负责信息处理 通信子网负责网中的信息传递 1 计算机网络的定义与组成 计算机网络的组成 建立计算机网络的基本目的是实现数据通信和资源共享 计算机网络的主要功能可归纳为资源共享数据通信提高计算机的可靠性和可用性分布式处理 2 计算机网络的功能 数据通信的质量有两个最主要的指标 数据传输速率 用 比特位 秒 b s 来表示 误码率 它表示一段时间内接收到的错误比特数与转输的总比特数之比 按计算机网络地理分布范围分类 可以分成局域网 城域网和广域网 按所采用的拓扑结构划分 可以分为星形 总线形 环形 树形和网状形 按信道的带宽可划分为窄带网和宽带网 按用途的不同可划分为科研网 教育网 商业网 企业网 3 计算机网络的分类 构建计算机网络必须解决的三个主要问题 计算机之间采用什么样的传输介质连接 计算机之间用什么样的拓扑结构连接 计算机之间采用什么样的协议进行数据的交换 传输介质是网络中节点之间的物理通路 它对网络数据通信质量有极大的影响 目前常用的网络传输介质可分为有线和无线两种 有线介质 双绞线 同轴电缆 光纤等 无线介质 微波 红外线等 4 传输介质 双绞线由绞合在一起的一对导线组成 通常将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中 为了降低干扰 每对相互扭绕而成 双绞线分为非屏蔽双绞线 UTP 和屏蔽双绞线 STP 两种 双绞线价格低廉 数据传输率较低 抗干扰性能也较差 双绞线最大使用距离限制在几百米之内 局域网中常用的UTP双绞线分为3类 4类 5类 超5类和6类等 STP的内部与UTP相同 但外包铝箔 STP双绞线速率较高 抗干扰性比UTP强 但价格贵 对于3类 4类 5类 超5类和6类双绞线使用的连接器为RJ 45 4对8芯 遵循EIA 568标准 1双绞线 双绞线 非屏蔽双绞线 UTP 屏蔽双绞线 STP RJ 45接头 水晶头 TIA EIA568B标准 橙白 1 橙 2 绿白 3 蓝 4 蓝白 5 绿 6 棕白 7 棕 8 RJ 45头的做法 同轴电缆由内外两条导线构成 内导线可以是单股铜线 也可以是多股铜线 外导线是一条网状空心圆柱导体 内外导体之间有一层绝缘材料 最外层是保护性塑料外壳 粗缆传输距离长 性能高 但成本高 主要使用于大型局域网干线 细缆传输距离短 相对便宜 使用T型头与具有BNC接头的网卡相连 两端安装50欧终端电阻器来消弱信号反射 2同轴电缆 光纤又称光缆或称光导纤维 是一种能够传送光信号的介质 采用特殊的玻璃材料或塑料制作 光纤数据传输性能高于双绞线和同轴电缆 可达到几Gbps 抗干扰能力强 传输损耗少 安全保密好 但成本较高 连接难 光纤通常用于网络中的主干线 3光纤 了解局域网的特点和组成了解局域网类型理解局域网拓扑结构网络设备 学习目标 5 局域网 局域网 LAN 指的是在一较小范围内 如 一间实验室或办公室 一栋大楼 一个校园 的各种计算机 终端与外部设备连接起来所形成的局部区域网 局域网的特点有以下几个方面 网络覆盖范围较小 站点数目有限 局域网通常由某个组织单独用有 局域网与广域网相比具有较高的数据传输速率 较低的时延和较小的误码率 局域网系统的硬件设备有 服务器 中心交换机 二级交换机 路由器 防火墙和工作站等 5 1局域网的特点和组成 5 1局域网的特点和组成 令牌环网令牌环 TokenRing 网是由一组用传输介质串联成一个环的站点组成 它最早是由IBM公司开发的 现在一般也只使用在IBM主机的网络中 在其它网络中则用得有限 ATMATM AsynchronousTransferMode 异步传输方式 是一种基于信元 Cell 的交换和复用技术 信元长度固定为53字节 多数ATM网络中的传输速率高达155Mbps ATM现在主要应用于主干网的连接 ATM在传输数据时有极强的实时性 适用于信息传输容量差异很大的网络 可以满足视频图像和实时通信的要求 5 2局域网类型 以太网 Ethernet 1985年IEEE802委员会颁了802 3以太网标准 它使用CSMA CD 带有冲突检测的载波侦听多路访问 的访问控制方法 现在最常用的局域网是以太网 Ethernet 现阶段它是构建局域网最便宜 最灵活的选择 几种以太网技术的介绍10Base T以太网100Base T快速以太网千兆位 Gigabit 以太网 5 2局域网类型 把网络单元定义为节点 两个节点间的连线称为链路 这样从拓扑学的观点来看 计算机网络可以说是由一组节点和链路组成的 网络节点和链路组成的几何图形就是网络拓扑结构 计算机网络的拓扑结构有很多种 常见的主要有如下五种 总线型 星型 树型 环型和网状型 5 3局域网的拓扑结构 5 3局域网的拓扑结构 网状 树型 路由器 Router 路由器是在网络层用来联接多个同类或不同类的网络 局域网或广域网 的一种存储转发设备 路由器具有选择路径的功能 当多于两个网络互连时 节点之间可供选择的路径往往不止一条 因此需要路由器为节点间传送的分组信息选择一条最佳路径 网络互连技术 HUB HUB 路由器 电信出口 路由器 计费系统 三层交换机 普通交换机 计算机 普通交换机 10 188 1 188 10 188 1 254 计算机 计算机 计算机 局域网的网络设备随网络规模的大小而不同 但每一台连网的计算机必须有一块网络接口卡 NIC 它将工作站或服务器连到网络上 用来完成电信号的匹配和实现数据传输 规模最小的局域网可能只需要一台共享式集线器 HUB 即可 而大型网络需要主干交换机 二级交换机 三级交换机或集线器 远程访问路由器 Internet接入路由器等 5 4网络设备 5 4网络设备 网卡 双绞线 交换机 光纤收发器 根据传输介质和传输速度划分 以太网交换机快速以太网交换机千兆 G位 以太网交换机10千兆 10G位 以太网交换机 交换机 根据交换机工作的协议层划分 第二层交换机第三层交换机第四层交换机 根据是否支持网管功能分 网管型 非网管型 光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元 在很多地方也被称之为光电转换器 产品一般应用在以太网电缆无法覆盖 必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中 收发器 按光纤性质分类 单模光纤收发器 传输距离20公里至120公里 多模光纤收发器 传输距离2公里到5公里 按所需光纤分类 单纤光纤收发器 接收发送的数据在一根光纤上传输 双纤光纤收发器 接收发送的数据在一对光纤上传输 单纤设备可以节省一半的光纤 即在一根光纤上实现数据的接收和发送 在光纤资源紧张的地方十分适用 这类产品采用了波分复用的技术 使用的波长多为1310nm和1550nm 但由于单纤收发器产品没有统一国际标准 因此不同厂商产品在互联互通时可能会存在不兼容的情况 另外由于使用了波分复用 单纤收发器产品普遍存在信号衰耗大的特点 目前市面上的光纤收发器多为双纤产品 此类产品较为成熟和稳定 但需要更多的光纤 按工作层次 速率分类 100M以太网光纤收发器10 100M自适应以太网光纤收发器1000M光纤收发器 按结构分类 桌面式 独立式 光纤收发器 独立式用户端设备 机架式 模块化 光纤收发器 安装于十六槽机箱 采用集中供电方式 6 虚拟局域网VLAN 1 虚拟网VLAN的定义VLAN 称为虚拟局域网 是将一组位于不同物理网段上的工作站和服务器从逻辑上划分成不同的逻辑网段 在功能和操作上与传统LAN基本相同 可以提供一定范围内终端系统的互联和传输 不同VLAN用户之间的访问必须经过路由器进行IP地址解析 因此增强了网络的安全性 减少站点的移动和改变位置的管理开销 当终端设备移动时 无须修改它的IP地址 在更改用户所加入的虚拟网时 不必改变物理连接 灵活性高VLAN的定义和划分与物理位置和物理连接无关 因此可以灵活地按业务功能 网络应用 组织机构等建立和配置虚拟网 集中式VLAN管理 提高了管理效率 虚拟局域网VLAN 跨交换机 楼宇 VLAN示例 物理大楼 图书馆 理科楼 VLAN1 VLAN2 VLAN3 VLAN3 VLAN2 快速以太网交换机 Trunk Trunk Trunk 路由器 VLAN1 二 计算机上网方式及相关应用 拨号用户怎样建立宽带连接如何设置IP地址设置网卡速率怎样通过ping命令检测网络 我们现在存在两种计费方式 一部分用户走电信的计费设备 用户采用pppoe拨号方式上网 另一部分用户通过广电的计费设备 用户需要设置一个IP地址 采用pppoe拨号方式的用户 可以通过Windowsxp或windowsvista操作系统自带的pppoe拨号软件拨号上网 用户计算机不需要设置ip地址 如图 IP地址方式 通过广电计费的用户 需要设置ip地址等参数 需要设置的参数包括 ip地址 子网掩码 网关 DNS 用户上网通过点击浏览器图标 在浏览器地址栏内键入一个正确的网站域名 然后敲击回车键 进入登录界面 如下图 WindowsXP用户在计算机桌面上找到 网上邻居 图标在 网上邻居 图标上点鼠标右键 弹出一个菜单 左键点击菜单中的 属性 选项在弹出的窗口中 点击左上方的 文件 选项点击 文件 中的 新建连接 出现新建连接向导界面 点击 下一步 选中 连接到Internet 点击 下一步 1 拨号用户怎样建立宽带连接 选中 手动设置我的连接 点击 下一步 选中 用要求用户名和密码的宽带连接来连接 点击 下一步 在下面的对话框内直接点击 下一步 在下图中输入用户账号和密码选中 在我的桌面上添加一个到此连接的快捷方式 点击 完成 WindowsVista用户 依次点击 开始 控制面板 打开 网络和Internet 图标 如图1网络和Internet所示 点击 连接到网络 进入设置界面 3 点击 设置连接或网络 进入 选择一个连接选项 界面 4 点击 连接到Internet 再点击 下一步 按钮 如图 在连接到Internet向导中 点击 宽带 PPPoE 6 输入宽带运营商提供的信息 用户名和密码 然后点击 连接 按钮 7 请确保网络设备已全部启用 网络连线是否正常 将会出现如图连接到所示连接画面 即可浏览INTERNET 如果网络连接失败 或者想通过设置快捷方式以方便下次连接 可以按照以下方法操作 直接点击上图中的 跳过 按钮 点击 仍然设置连接 后再点击 关闭 按钮 1 右键点击桌面上的 网上邻居 图标 左键点击弹出对话框中的 属性 选项2 在出现的网络连接界面中 有一个 本地连接 图标 2 如何设置IP地址 3 在 本地连接 图标上点击右键 弹出一个对话框 点击其中的 属性 选项 4 如下图 双击其中的 Internet协议 TCP IP 5 如下图 填上相应的参数 1 右键点击桌面上的 网上邻居 图标 左键点击弹出对话框中的 属性 选项2 在 本地连接 图标上点击右键 弹出一个对话框 点击其中的 属性 选项 3 设置网卡速率 3 点击其中的 配置 按钮 4 如下图点击 高级 5 点击属性框内的 LinkSpeed DuplexMode 6 点击右边的下拉菜单 通过ping命令 可以简单的判断用户计算机到网关的链路情况 例如 网关为10 176 12 1ping10 176 12 1或ping10 176 12 1 t 4 通过ping命令检测网络 如果用户计算机到前端设备网关链路正常 如图如果用户计算机到前端设备网关链路不通 如下图 三 常见故障分析 线路故障用户电脑故障拨号用户错误代码介绍IP用户计算机常见故障宽带路由器故障交换机故障收发器常见故障判断方法网速慢的问题 如果用户计算机提示 网络电缆没有插好 或通过查看本地连接如下图所示错误代码提示为678错误或815错误 1 线路故障 可能是上一级交换机停电或出现故障 这种情况比较常见 通过查看或更换交换机可以解决 用户计算机网卡出现故障 这种故障比较难以判断 可以通过测线仪 笔记本电脑和交换机等设备加以判断 使用交换机 测线仪的使用 从用户到交换机的线路故障 水晶头制作不合格 双绞线的线序不正确 双绞线中间断线 接线子故障 水晶头没有插好 这几种故障都可以通过测线仪进行判断 但有时线路过长或者老化 通过测线仪可能看不出问题 这是需要考虑将网卡设成10M试一下 还有一种情况就是一部分经过楼顶的线路 在楼顶做防水处理的时候可能里面的铜丝被高温融化在一起 但从外边看不出来 这时用测线仪进行测量 可能一端显示正常 而一端显示不正常 这种故障需要仔细查看 对于拨号用户来说 从用户到到机房的链路中任何一个环节出现故障 都可能导致用户计算机拨号时提示678错误或815错误 所以判断故障时 应从用户端逐级向上查找故障原因 交换机 配线架 用户房间连接示意图 配线架1 用户房间的网线接入配线架背后的网络模块里 配线架前置面板通过跳线与交换机相连 网线测试议 光纤测试仪 网络检测仪器介绍 发射端 测试网线时 首尾两端分别接上测试仪发送端和接收端 打开测试仪开关即可通过测试仪查看测试结果如果是直通线 测试仪灯会按1 2 3 4 5 6 7 8顺序依次亮灯 如果测试过程中有一个灯没有亮 就证明该网线已损坏 需重新制作 网络检测仪器使用方法 首端 尾端 接收端 配线架1 用户电脑网卡被雷击或硬件故障 这种故障需要通过自带的笔记本电脑判断用户电脑网卡禁用问题 如下图 2 用户电脑故障 说明用户可能误操作将网卡禁用 通过双击 本地连接 图标或者右键点击 本地连接 然后点击 启用 可以解决 如果在上图中找不到 宽带连接 图标 一般是用户网卡驱动问题 对于拨号用户来说 网卡禁用或者网卡驱动问题都可导致用户提示769错误 对于拨号用户来说 网卡禁用或者网卡驱动问题都可导致用户提示769错误 如果在上图中找不到 本地连接 图标 一般是用户网卡驱动问题 691错误 用户费用不足 导致账号停用 用户账号和密码输入不正确 用户密码和账号被其他用户盗用 电信前端机房问题 用户账号绑定问题 解决691问题 我们可以在确认前两项没有问题的前提下 联系营业厅2174441解决 3 拨号用户错误代码介绍 678错误 678错误是使用WindowsXP的用户出现的错误代码 出现678错误一般表明网络存在问题 可能时交换机 线路或前端出现故障 需要逐步检查 815错误 815错误时使用WindowsVista的用户出现的错误代码 它与678错误性质基本相同 表明网络出现故障 769错误 表明用户计算机网卡被禁用或网卡驱动程序出现问题 可以通过启用网卡或重新安装驱动程序解决 633错误 一般是有一个活动的连接已连上 请断开宽带连接 或者重新启动电脑 重启后恢复正常 IP地址设置问题 IP地址冲突问题 不出登陆界面问题 4 IP用户计算机常见故障 部分用户家中安装了宽带路由器 用来几台计算机使用一个账号上网 这种情况下 当用户上网出现故障时 应当撤掉路由器 把来的主线直接接到一台计算机上进行判断 5 宽带路由器故障 交换机放在高温的环境下容易产生死机现象 此时交换机面板上指示灯常亮但不闪烁 重启一下交换机后恢复正常 另外 病毒也可能导致交换机死机 雷击导致交换机故障 因此应该避免双绞线经过楼顶 交换机进水 6 交换机故障 通过目测判断交换机是否异常交换机单个端口信号灯长亮不息交换机所有端口信号灯长时间快速闪烁电口和光口判断方法一样 信号灯 发 信号灯 收 信号灯 发 信号灯 收 交换机回路 把一根网线的两端都接在了这个交换机上会造成回路 这时交换机会在局域网内发送大量的UDP包 从而使网络堵塞 交换机级联口故障 部分交换机设有单独的级联口 即Uplink端口 一般情况下 Uplink端口与它相邻的的普通端口实际上是同一个端口 因此这两个端口不能同时使用 FXLink 光链路TPLink 电链路FDX 全双工100 100MPWR 电源 7 收发器常见故障判断方法 光线收发器指示灯的含义 光纤收发器有6个LED指示灯 它们显示了收发器的工作状态 根据LED所示 就能判断出收发器是否工作正常和可能有什么问题 从而能帮助找出故障 它们的作用分别如下所述 PWR 灯亮表示电源工作正常FX100 灯亮表示光纤传输速率为100MbpsFXLink 灯长亮表示光纤链路连接正确 灯闪亮表示光纤中有数据在传输FDX 灯亮表示光纤以全双工方式传输数据TX100 灯亮表示双绞线传输速率为100Mbps 灯不亮表示双绞线传输速率为10MbpsTXLink Act 灯长亮表示双绞线链路连接确 灯闪亮表示双绞线中有数据在传输 FxLink灯不亮故障可能有如下情况 a 检查光纤线路是否断路 如A收发器的光口 FX 指示灯亮 B收发器的光口 FX 指示灯不亮 则故障在A收发器端 一种可能是 A收发器 TX 光发送口已坏 因为B收发器的光口 RX 接收不到光信号 另一种可能是 A收发器 TX 光发送口的这条光纤链路有问题 光缆或光线跳线可能断了 b 检查光纤线路是否损耗过大 超过设备接收范围 c 检查光纤接口是否连接正确 本地的TX与远方的RX连接 远方的TX与本地的RX连接 d 检查光纤连接器是否完好插入设备接口 跳线类型是否与设备接口匹配 设备类型是否与光纤匹配 设备传输长度是否与距离匹配 光纤收发器的自身工作温度过高 电路TPLink灯不亮故障可能有如下情况 a 检查网线是否断路 不过有些收发器的双绞线指示灯须等光纤链路接通后才亮 b 检查连接类型是否匹配 网卡与路由器等设备使用交叉线 交换机 集线器等设备使用直通线 c 检查设备传输速率是否匹配 网络丢包严重可能故障如下 1 收发器的电端口与网络设备接口 或两端设备接口的双工模式不匹配 2 双绞线与RJ 45头有问题 进行检测 3 光纤连接问题 跳线是否对准设备接口 尾纤与跳线及耦合器类型是否匹配等 时通时断现象 1 可能为光路衰减太大 此时可用光功率计测量接收端的光功率 2 可能为与收发器连接的交换机故障 此时把交换机换成PC 即两台收发器直接与PC连接 两端对PING 如未出现时通时断现象可基本判断为交换机故障 3 可能为收发器故障 此时可把收发器两端接PC 不要通过交换机 两端对PING没问题后 从一端向另一端传送一个较大文件 100M 以上 观察它的速度 如速度很慢 200M以下的文件传送15分钟以上 可基本判断为收发器故障 网线问题导致网速变慢计算机系统问题网络中存在回路导致网速变慢网络设备硬件故障引起的广播风暴而导致网速变慢蠕虫病毒的影响导致网速变慢 8 网速慢的问题 互联网出口带宽不够 下载速率问题玩游戏慢的问题用户测速问题用户反映部分网站访问不了 而新联